JP2015053443A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of reducing capacitance between wirings of an SRAM.SOLUTION: A semiconductor device 1 includes an SRAM 10 having a plurality of memory cells MC where wirings AL1 and AL2 constituting storage nodes N1 and N2 are provided in an M0 layer lower than an M1 layer on which other wirings are provided. Thereby, the semiconductor device 1 can reduce capacitance between wirings provided on the wiring layer higher than the M1 layer. As a result, the semiconductor device 1 can, for instance, reduce a circuit scale of the SRAM 10, and the like.

Description

本発明は半導体装置に関し、例えば配線間容量の低減に適した半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, for example, a semiconductor device suitable for reducing the capacitance between wirings.

特許文献1には、CMOS型のSRAMに設けられたメモリセルの構成が開示されている。   Patent Document 1 discloses a configuration of a memory cell provided in a CMOS type SRAM.

このメモリセルは、6個のMOSトランジスタにより構成されている。具体的には、このメモリセルは、PMOS負荷トランジスタTP1,TP2と、NMOS駆動トランジスタTN1,TN2と、NMOSアクセストランジスタTN3,TN4と、を有する。PMOS負荷トランジスタTP1及びNMOS駆動トランジスタTN1により第1インバータが構成される。PMOS負荷トランジスタTP2及びNMOS駆動トランジスタTN2により第2インバータが構成される。第1インバータの出力は第2インバータの入力に供給され、第2インバータの出力は第1インバータの入力に供給されている。それにより、データの記憶が可能となる。また、NMOSアクセストランジスタTN3は、第1インバータの出力と一対のビット線対の一方BLとの間に設けられ、ワード線WLの電位に応じてオンオフが制御される。NMOSアクセストランジスタTN4は、第2インバータの出力と一対のブット線対の他方/BLとの間に設けられ、ワード線WLの電位に応じてオンオフが制御される。それにより、メモリセルに記憶されたデータが読み出されたり、メモリセルにデータが書き込まれたりする。   This memory cell is composed of six MOS transistors. Specifically, this memory cell includes PMOS load transistors TP1 and TP2, NMOS drive transistors TN1 and TN2, and NMOS access transistors TN3 and TN4. The PMOS inverter transistor TN1 and the NMOS driving transistor TN1 constitute a first inverter. The PMOS inverter transistor TN2 and the NMOS driving transistor TN2 constitute a second inverter. The output of the first inverter is supplied to the input of the second inverter, and the output of the second inverter is supplied to the input of the first inverter. As a result, data can be stored. The NMOS access transistor TN3 is provided between the output of the first inverter and one BL of the pair of bit lines, and is controlled to be turned on / off according to the potential of the word line WL. The NMOS access transistor TN4 is provided between the output of the second inverter and the other / BL of the pair of but line pairs, and is controlled to be turned on / off according to the potential of the word line WL. Thereby, data stored in the memory cell is read or data is written to the memory cell.

その他、特許文献2には、SRAMとDRAMとを混載した半導体装置が開示されている。   In addition, Patent Document 2 discloses a semiconductor device in which SRAM and DRAM are mixedly mounted.

特開2003−115551号公報JP 2003-115551 A 特開2008−117864号公報JP 2008-117864 A

関連技術では、SRAMの微細化及び高集積化に伴って配線間隔が狭くなってしまい、配線間容量が増大してしまうという問題があった。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The related art has a problem that the wiring interval is narrowed as the SRAM is miniaturized and highly integrated, and the capacitance between the wirings is increased. Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、半導体装置は、記憶ノードを構成する第1配線が当該第1配線とは別の第2配線が設けられた第2配線層よりも下位の第1配線層に設けられているメモリセル、を複数有するSRAM、を備える。   According to one embodiment, in the semiconductor device, the first wiring configuring the storage node is provided in the first wiring layer lower than the second wiring layer provided with the second wiring different from the first wiring. SRAM including a plurality of memory cells.

前記一実施の形態によれば、SRAMの配線間容量を低減させることが可能な半導体装置を提供することができる。   According to the embodiment, it is possible to provide a semiconductor device capable of reducing the interwiring capacitance of the SRAM.

実施の形態1にかかる半導体装置に搭載されたSRAMに設けられたメモリセルの構成例を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing a configuration example of a memory cell provided in an SRAM mounted on a semiconductor device according to a first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる半導体装置に搭載されたSRAMに設けられたメモリセルの拡散層からM1層までのレイアウト構成例を示す平面図である。4 is a plan view showing a layout configuration example from a diffusion layer to an M1 layer of a memory cell provided in an SRAM mounted on the semiconductor device according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる半導体装置に搭載されたSRAMに設けられたメモリセルのM1層及びビアのレイアウト構成例を示す平面図である。4 is a plan view showing a layout configuration example of an M1 layer and vias of a memory cell provided in an SRAM mounted on a semiconductor device according to a first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる半導体装置に搭載されたSRAMに設けられたメモリセルのM0層のレイアウト構成例を示す平面図である。4 is a plan view showing a layout configuration example of an M0 layer of memory cells provided in the SRAM mounted on the semiconductor device according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる半導体装置に搭載されたSRAMに設けられたメモリセルの拡散層からM1層までのレイアウト構成例を模式的に示す断面図である。3 is a cross-sectional view schematically showing a layout configuration example from a diffusion layer to an M1 layer of a memory cell provided in an SRAM mounted on the semiconductor device according to the first embodiment; FIG. 実施の形態1に至る前の構想に係るメモリセルの拡散層からM1層までのレイアウト構成例を示す平面図である。3 is a plan view showing a layout configuration example from a diffusion layer to an M1 layer of a memory cell according to the concept before reaching the first embodiment. FIG. 実施の形態1に至る前の構想に係るメモリセルのM1層及びビアのレイアウト構成例を示す平面図である。4 is a plan view showing a layout configuration example of an M1 layer and a via of a memory cell according to a concept before reaching the first embodiment. FIG. 実施の形態1に至る前の構想に係るメモリセルの拡散層からM1層までのレイアウト構成を模式的に示す断面図である。3 is a cross-sectional view schematically showing a layout configuration from a diffusion layer to an M1 layer of a memory cell according to a concept before reaching the first embodiment. FIG. 実施の形態2にかかる半導体装置のレイアウト構成を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a layout configuration of a semiconductor device according to a second exemplary embodiment. DRAMに設けられたメモリセルの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the memory cell provided in DRAM.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Since the drawings are simplified, the technical scope of the embodiments should not be narrowly interpreted based on the description of the drawings. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。   In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. Are partly or entirely modified, application examples, detailed explanations, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(動作ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等(個数、数値、量、範囲等を含む)についても同様である。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including operation steps and the like) are not necessarily essential except when clearly indicated and clearly considered essential in principle. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numbers and the like (including the number, numerical value, quantity, range, etc.).

<実施の形態1>
図1は、実施の形態1にかかる半導体装置1に搭載されたSRAM10に設けられたメモリセルMCの構成例を示す回路図である。なお、SRAM10では、複数のメモリセルMCが行列状に配置されており、アドレスによって指定されたメモリセルMCに記憶されたデータが読み出されたり、アドレスによって指定されたメモリセルMCにデータが書き込まれたりする。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of the memory cell MC provided in the SRAM 10 mounted on the semiconductor device 1 according to the first embodiment. In the SRAM 10, a plurality of memory cells MC are arranged in a matrix, and data stored in the memory cell MC specified by the address is read or data is written to the memory cell MC specified by the address. Or

メモリセルMCは、6個のMOSトランジスタにより構成されている。具体的には、メモリセルMCは、PMOS負荷トランジスタ(第1PMOSトランジスタ)MP1と、PMOS負荷トランジスタ(第2PMOSトランジスタ)MP2と、NMOS駆動トランジスタ(第1NMOSトランジスタ)MN1と、NMOS駆動トランジスタ(第2NMOSトランジスタ)MN2と、NMOSアクセストランジスタ(第3NMOSトランジスタ)MN3と、NMOSアクセストランジスタ(第4NMOSトランジスタ)MN4と、を有する。   The memory cell MC is composed of six MOS transistors. Specifically, the memory cell MC includes a PMOS load transistor (first PMOS transistor) MP1, a PMOS load transistor (second PMOS transistor) MP2, an NMOS drive transistor (first NMOS transistor) MN1, and an NMOS drive transistor (second NMOS transistor). ) MN2, an NMOS access transistor (third NMOS transistor) MN3, and an NMOS access transistor (fourth NMOS transistor) MN4.

PMOS負荷トランジスタMP1及びNMOS駆動トランジスタMN1により第1インバータが構成されている。PMOS負荷トランジスタMP2及びNMOS駆動トランジスタMN2により第2インバータが構成されている。第1インバータの出力は第2インバータの入力に供給され、第2インバータの出力は第1インバータの入力に供給されている。即ち、第1及び第2インバータは、ループ状に接続されている。それにより、データの記憶が可能となる。   The PMOS inverter MP1 and the NMOS drive transistor MN1 constitute a first inverter. The PMOS inverter transistor MP2 and the NMOS driving transistor MN2 constitute a second inverter. The output of the first inverter is supplied to the input of the second inverter, and the output of the second inverter is supplied to the input of the first inverter. That is, the first and second inverters are connected in a loop. As a result, data can be stored.

より具体的には、PMOS負荷トランジスタMP1では、ソースが電源電圧VDDの供給される電源線(以下、電源線VDDと称す)に接続され、ドレインが記憶ノードN1に接続され、ゲートが記憶ノードN2に接続されている。NMOS駆動トランジスタMN1では、ソースが接地電圧VSSの供給されるグランド線(以下、グランド線VSSと称す)に接続され、ドレインが記憶ノードN1に接続され、ゲートが記憶ノードN2に接続されている。PMOS負荷トランジスタMP2では、ソースが電源線VDDに接続され、ドレインが記憶ノードN2に接続され、ゲートが記憶ノードN1に接続されている。NMOS駆動トランジスタMN2では、ソースがグランド線VSSに接続され、ドレインが記憶ノードN2に接続され、ゲートが記憶ノードN1に接続されている。   More specifically, in the PMOS load transistor MP1, the source is connected to a power supply line to which the power supply voltage VDD is supplied (hereinafter referred to as the power supply line VDD), the drain is connected to the storage node N1, and the gate is connected to the storage node N2. It is connected to the. In the NMOS drive transistor MN1, the source is connected to a ground line to which the ground voltage VSS is supplied (hereinafter referred to as the ground line VSS), the drain is connected to the storage node N1, and the gate is connected to the storage node N2. In the PMOS load transistor MP2, the source is connected to the power supply line VDD, the drain is connected to the storage node N2, and the gate is connected to the storage node N1. In the NMOS drive transistor MN2, the source is connected to the ground line VSS, the drain is connected to the storage node N2, and the gate is connected to the storage node N1.

また、NMOSアクセストランジスタMN3は、記憶ノードN1とビット線対BL,/BLの一方BLとの間に設けられ、ワード線WLの電位に応じてオンオフが制御される。NMOSアクセストランジスタMN4は、記憶ノードN2とビット線対BL,/BLの他方/BLとの間に設けられ、ワード線WLの電位に応じてオンオフが制御される。それにより、メモリセルMCに記憶されたデータが読み出されたり、メモリセルMCにデータが書き込まれたりする。   The NMOS access transistor MN3 is provided between the storage node N1 and one BL of the bit line pair BL, / BL, and on / off is controlled according to the potential of the word line WL. The NMOS access transistor MN4 is provided between the storage node N2 and the other of the bit line pairs BL and / BL, and is turned on / off according to the potential of the word line WL. Thereby, data stored in the memory cell MC is read or data is written in the memory cell MC.

図2は、図1に示すメモリセルMCの拡散層からM1層までのレイアウト構成例を示す平面図である。なお、メモリセルMCは、図中の一点鎖線で囲まれた領域によって形成されている。そして、例えば、このような形状の複数のメモリセルMCが、それぞれ隣接するメモリセルMCとの間でミラー反転の関係となるようにして行列状に配置されている。   FIG. 2 is a plan view showing a layout configuration example from the diffusion layer to the M1 layer of the memory cell MC shown in FIG. Note that the memory cell MC is formed by a region surrounded by an alternate long and short dash line in the drawing. For example, the plurality of memory cells MC having such a shape are arranged in a matrix so as to have a mirror inversion relationship with the adjacent memory cells MC.

図2に示すように、n型拡散層DN1上には、ポリシリコン配線PL1が設けられている。それにより、ポリシリコン配線PL1をゲート、n型拡散層DN1のうちポリシリコン配線PL1を挟む2つのn型拡散領域をドレイン及びソース、とするNMOS駆動トランジスタMN1が形成されている(紙面の左上)。   As shown in FIG. 2, a polysilicon wiring PL1 is provided on the n-type diffusion layer DN1. As a result, an NMOS driving transistor MN1 is formed which uses the polysilicon wiring PL1 as a gate and two n-type diffusion regions sandwiching the polysilicon wiring PL1 in the n-type diffusion layer DN1 as a drain and a source (upper left of the drawing). .

また、n型拡散層DN1上には、ポリシリコン配線PL3が設けられている。それにより、ポリシリコン配線PL3をゲート、n型拡散層DN1のうちポリシリコン配線PL3を挟む2つのn型拡散領域をドレイン及びソース、とするNMOSアクセストランジスタMN3が形成されている(紙面の左下)。なお、NMOS駆動トランジスタMN1及びNMOSアクセストランジスタMN3のそれぞれのドレインは、共通のn型拡散領域(第1拡散領域)により形成されている。   A polysilicon wiring PL3 is provided on the n-type diffusion layer DN1. As a result, an NMOS access transistor MN3 is formed using the polysilicon wiring PL3 as a gate and two n-type diffusion regions sandwiching the polysilicon wiring PL3 in the n-type diffusion layer DN1 as a drain and a source (lower left in the drawing). . The drains of the NMOS drive transistor MN1 and the NMOS access transistor MN3 are formed by a common n-type diffusion region (first diffusion region).

また、n型拡散層DN2上には、ポリシリコン配線PL2が設けられている。それにより、ポリシリコン配線PL2をゲート、n型拡散層DN2のうちポリシリコン配線PL2を挟む2つのn型拡散領域をドレイン及びソース、とするNMOS駆動トランジスタMN2が形成されている(紙面の右下)。   A polysilicon wiring PL2 is provided on the n-type diffusion layer DN2. As a result, an NMOS driving transistor MN2 is formed having the polysilicon wiring PL2 as a gate and the two n-type diffusion regions sandwiching the polysilicon wiring PL2 in the n-type diffusion layer DN2 as drains and sources (lower right of the drawing). ).

また、n型拡散層DN2上には、ポリシリコン配線PL4が設けられている。それにより、ポリシリコン配線PL4をゲート、n型拡散層DN2のうちポリシリコン配線PL4を挟む2つのn型拡散領域をドレイン及びソース、とするNMOSアクセストランジスタMN4が形成されている(紙面の右上)。なお、NMOS駆動トランジスタMN2及びNMOSアクセストランジスタMN4のそれぞれのドレインは、共通のn型拡散領域(第3拡散領域)により形成されている。   A polysilicon wiring PL4 is provided on the n-type diffusion layer DN2. As a result, an NMOS access transistor MN4 is formed using the polysilicon wiring PL4 as a gate and the two n-type diffusion regions sandwiching the polysilicon wiring PL4 in the n-type diffusion layer DN2 as drains and sources (upper right in the drawing). . The drains of the NMOS drive transistor MN2 and the NMOS access transistor MN4 are formed by a common n-type diffusion region (third diffusion region).

また、p型拡散層DP1上には、ポリシリコン配線PL1が延在して設けられている。それにより、ポリシリコン配線PL1をゲート、p型拡散層DP1のうちポリシリコン配線PL1を挟む2つのp型拡散領域をドレイン及びソース、とするPMOS負荷トランジスタMP1が形成されている(紙面の中央上)。ここで、PMOS負荷トランジスタMP1及びNMOS駆動トランジスタMN1のそれぞれのゲートは、ポリシリコン配線PL1を介して接続されている。   In addition, a polysilicon wiring PL1 is provided to extend on the p-type diffusion layer DP1. As a result, a PMOS load transistor MP1 is formed having the polysilicon wiring PL1 as a gate and two p-type diffusion regions sandwiching the polysilicon wiring PL1 in the p-type diffusion layer DP1 as drains and sources (on the center of the drawing). ). Here, the gates of the PMOS load transistor MP1 and the NMOS drive transistor MN1 are connected via a polysilicon wiring PL1.

また、p型拡散層DP2上には、ポリシリコン配線PL2が延在して設けられている。それにより、ポリシリコン配線PL2をゲート、p型拡散層DP2のうちポリシリコン配線PL2を挟む2つのp型拡散領域をドレイン及びソース、とするPMOS負荷トランジスタMP2が形成されている(紙面の中央下)。ここで、PMOS負荷トランジスタMP2及びNMOS駆動トランジスタMN2のそれぞれのゲートは、ポリシリコン配線PL2を介して接続されている。   In addition, a polysilicon wiring PL2 extends over the p-type diffusion layer DP2. As a result, a PMOS load transistor MP2 is formed in which the polysilicon wiring PL2 is a gate and two p-type diffusion regions sandwiching the polysilicon wiring PL2 in the p-type diffusion layer DP2 are drains and sources (lower center of the drawing). ). Here, the gates of the PMOS load transistor MP2 and the NMOS drive transistor MN2 are connected via a polysilicon wiring PL2.

また、NMOS駆動トランジスタMN1及びNMOSアクセストランジスタMN3のそれぞれのドレインを共通に形成するn型拡散領域(第1拡散領域)上には、コンタクト(第1コンタクト)C1が設けられている。PMOS負荷トランジスタMP1のドレインを形成するp型拡散領域(第2拡散領域)上には、コンタクト(第2コンタクト)C2が設けられている。そして、コンタクトC1,C2は、M0層(第1配線層)に設けられた配線(第1配線)AL1を介して接続されている。つまり、PMOS負荷トランジスタMP1及びNMOS駆動トランジスタMN1のそれぞれのドレインは、M0層に設けられた配線AL1を介して接続されている。なお、配線AL1は、記憶ノードN1に相当する。また、M0層は、ワード線WL、ビット線BL,/BL、電源線VDD、グランド線VSS等(第2配線)が設けられたM1層以上の配線層(第2配線層)よりも下位の配線層である。   Further, a contact (first contact) C1 is provided on an n-type diffusion region (first diffusion region) in which the drains of the NMOS drive transistor MN1 and the NMOS access transistor MN3 are formed in common. A contact (second contact) C2 is provided on the p-type diffusion region (second diffusion region) that forms the drain of the PMOS load transistor MP1. The contacts C1 and C2 are connected via a wiring (first wiring) AL1 provided in the M0 layer (first wiring layer). That is, the drains of the PMOS load transistor MP1 and the NMOS drive transistor MN1 are connected via the wiring AL1 provided in the M0 layer. Note that the wiring AL1 corresponds to the storage node N1. The M0 layer is lower than the wiring layer (second wiring layer) of the M1 layer or higher provided with the word line WL, the bit lines BL, / BL, the power supply line VDD, the ground line VSS, etc. (second wiring). It is a wiring layer.

なお、コンタクトC2は、ポリシリコン配線PL2にも接続されている。つまり、PMOS負荷トランジスタMP1及びNMOS駆動トランジスタMN1のそれぞれのドレインと、PMOS負荷トランジスタMP2及びNMOS駆動トランジスタMN2のそれぞれのゲートとは、コンタクトC2を介して接続されている。   The contact C2 is also connected to the polysilicon wiring PL2. That is, the drains of the PMOS load transistor MP1 and the NMOS drive transistor MN1 and the gates of the PMOS load transistor MP2 and the NMOS drive transistor MN2 are connected via the contact C2.

また、NMOS駆動トランジスタMN2及びNMOSアクセストランジスタMN4のそれぞれのドレインを共通に形成するn型拡散領域(第3拡散領域)上には、コンタクト(第3コンタクト)C3が設けられている。PMOS負荷トランジスタMP2のドレインを形成するp型拡散領域(第4拡散領域)上には、コンタクト(第4コンタクト)C4が設けられている。そして、コンタクトC3,C4は、M0層(第1配線層)に設けられた配線(第1配線)AL2を介して接続されている。つまり、PMOS負荷トランジスタMP2及びNMOS駆動トランジスタMN2のそれぞれのドレインは、M0層に設けられた配線AL2を介して接続されている。なお、配線AL2は、記憶ノードN2に相当する。   A contact (third contact) C3 is provided on the n-type diffusion region (third diffusion region) that commonly forms the drains of the NMOS drive transistor MN2 and the NMOS access transistor MN4. A contact (fourth contact) C4 is provided on the p-type diffusion region (fourth diffusion region) that forms the drain of the PMOS load transistor MP2. The contacts C3 and C4 are connected via a wiring (first wiring) AL2 provided in the M0 layer (first wiring layer). That is, the drains of the PMOS load transistor MP2 and the NMOS drive transistor MN2 are connected via the wiring AL2 provided in the M0 layer. Note that the wiring AL2 corresponds to the storage node N2.

なお、コンタクトC4は、ポリシリコン配線PL1にも接続されている。つまり、PMOS負荷トランジスタMP2及びNMOS駆動トランジスタMN2のそれぞれのドレインと、PMOS負荷トランジスタMP1及びNMOS駆動トランジスタMN1のそれぞれのゲートとは、コンタクトC4を介して接続されている。   The contact C4 is also connected to the polysilicon wiring PL1. That is, the respective drains of the PMOS load transistor MP2 and the NMOS drive transistor MN2 and the respective gates of the PMOS load transistor MP1 and the NMOS drive transistor MN1 are connected via the contact C4.

その他、NMOS駆動トランジスタMN1のソースは、コンタクトC5を介して、M1層(M0層より上位の配線層)に設けられたグランド線VSS(又はその中継配線)に接続されている。同じく、NMOS駆動トランジスタMN2のソースは、コンタクトC6を介して、M1層に設けられたグランド線VSS(又はその中継配線)に接続されている。NMOSアクセストランジスタMN3のソースは、コンタクトC7を介して、M1層に設けられたビット線BL(又はその中継配線)に接続されている。また、NMOSアクセストランジスタMN3のゲートは、コンタクトC8を介して、M1層に設けられたワード線WL(又はその中継配線)に接続されている。同じく、NMOSアクセストランジスタMN4のソースは、コンタクトC9を介して、M1層に設けられたビット線/BL(又はその中継配線)に接続されている。また、NMOSアクセストランジスタMN4のゲートは、コンタクトC10を介して、M1層に設けられたワード線WL(又はその中継配線)に接続されている。PMOS負荷トランジスタMP1のソースは、コンタクトC11を介して、M1層に設けられた電源線VDD(又はその中継配線)に接続されている。PMOS負荷トランジスタMP2のソースは、コンタクトC12を介して、M1層に設けられた電源線VDD(又はその中継配線)に接続されている。   In addition, the source of the NMOS drive transistor MN1 is connected to a ground line VSS (or its relay wiring) provided in the M1 layer (a wiring layer higher than the M0 layer) via a contact C5. Similarly, the source of the NMOS drive transistor MN2 is connected to the ground line VSS (or its relay wiring) provided in the M1 layer via the contact C6. The source of the NMOS access transistor MN3 is connected to a bit line BL (or its relay wiring) provided in the M1 layer via a contact C7. The gate of the NMOS access transistor MN3 is connected to the word line WL (or its relay wiring) provided in the M1 layer via the contact C8. Similarly, the source of the NMOS access transistor MN4 is connected to the bit line / BL (or its relay wiring) provided in the M1 layer via the contact C9. The gate of the NMOS access transistor MN4 is connected to the word line WL (or its relay wiring) provided in the M1 layer via the contact C10. The source of the PMOS load transistor MP1 is connected to a power supply line VDD (or its relay wiring) provided in the M1 layer via a contact C11. The source of the PMOS load transistor MP2 is connected to a power supply line VDD (or its relay wiring) provided in the M1 layer via a contact C12.

図3Aは、図1に示すメモリセルMCのM1層及びビアのレイアウト構成例を示す平面図である。図3Bは、図1に示すメモリセルMCのM0層のレイアウト構成例を示す平面図である。   FIG. 3A is a plan view showing a layout configuration example of the M1 layer and vias of the memory cell MC shown in FIG. FIG. 3B is a plan view showing a layout configuration example of the M0 layer of the memory cell MC shown in FIG.

図3Aに示すように、M1層には、ワード線WL、ビット線BL,/BL、電源線VDD、グランド線VSS又はそれらの中継配線が設けられている。そして、これらの配線は、ビアV5〜V12の何れかを介して、さらに上位の配線層に設けられた配線と接続されている。それに対し、M0層には、図3Bに示すように、配線AL1,AL2のみが設けられている。   As shown in FIG. 3A, in the M1 layer, a word line WL, bit lines BL and / BL, a power supply line VDD, a ground line VSS, or a relay wiring thereof is provided. These wirings are connected to wirings provided in a higher wiring layer through any of the vias V5 to V12. In contrast, as shown in FIG. 3B, only the wirings AL1 and AL2 are provided in the M0 layer.

図3A及び図3Bに示すように、M1層以上の配線層ではなくM1層よりも下位のM0層に配線AL1,AL2が設けられることにより、M1層以上の配線層に設けられた配線の混雑度が緩和される。即ち、M1層以上の配線層に設けられた配線の間隔が広くなる。それにより、M1層以上の配線層の配線間容量は低減される。その結果、例えば、配線間容量の影響によるSRAM10の誤動作を防ぐことができる。また、設計ルールを満たす範囲内で配線間隔を狭くすることが可能となるため、メモリセルMCの回路規模を小さくすることができる。即ち、SRAM10の微細化及び高集積化を実現することができる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the wirings AL1 and AL2 are provided in the M0 layer lower than the M1 layer, not in the wiring layer higher than the M1 layer, so that the wiring provided in the wiring layer higher than the M1 layer is congested. The degree is relaxed. That is, the interval between the wirings provided in the wiring layers equal to or higher than the M1 layer is widened. As a result, the inter-wiring capacitance of the wiring layer of the M1 layer or higher is reduced. As a result, for example, malfunction of the SRAM 10 due to the influence of the capacitance between wirings can be prevented. In addition, since the wiring interval can be reduced within a range satisfying the design rule, the circuit scale of the memory cell MC can be reduced. That is, miniaturization and high integration of the SRAM 10 can be realized.

図4は、図1に示すメモリセルMCの拡散層からM1層までのレイアウト構成を模式的に示す断面図である。ここで、図4は、図2のA−A’断面図に相当する。   FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a layout configuration from the diffusion layer to the M1 layer of the memory cell MC shown in FIG. Here, FIG. 4 corresponds to the A-A ′ sectional view of FIG. 2.

図4に示すように、2つのn型拡散領域とポリシリコン配線とによってNMOS駆動トランジスタMN1が形成されている。また、2つのn型拡散領域とポリシリコン配線とによってNMOSアクセストランジスタMN3が形成されている。そして、NMOS駆動トランジスタMN1及びNMOSアクセストランジスタMN3のそれぞれのドレインを共通に形成するn型拡散領域(第1拡散領域)は、当該n型拡散領域からM0層にまで延びるコンタクトC1を介して、M0層に設けられた配線AL1に接続されている。一方、NMOS駆動トランジスタMN1のソースを形成するn型拡散領域は、当該n型拡散領域からM1層にまで延びるコンタクトC5を介して、M1層に設けられたグランド線VSSに接続されている。また、NMOSアクセストランジスタMN3のソースを形成するn型拡散領域は、当該n型拡散領域からM1層にまで延びるコンタクトC7を介して、M1層に設けられたビット線BLに接続されている。   As shown in FIG. 4, an NMOS driving transistor MN1 is formed by two n-type diffusion regions and a polysilicon wiring. An NMOS access transistor MN3 is formed by the two n-type diffusion regions and the polysilicon wiring. The n-type diffusion region (first diffusion region) that commonly forms the drains of the NMOS drive transistor MN1 and the NMOS access transistor MN3 is connected to the M0 via the contact C1 extending from the n-type diffusion region to the M0 layer. It is connected to the wiring AL1 provided in the layer. On the other hand, the n-type diffusion region forming the source of the NMOS drive transistor MN1 is connected to a ground line VSS provided in the M1 layer via a contact C5 extending from the n-type diffusion region to the M1 layer. The n-type diffusion region forming the source of the NMOS access transistor MN3 is connected to the bit line BL provided in the M1 layer via a contact C7 extending from the n-type diffusion region to the M1 layer.

図4を見ても分かるように、M0層に配線AL1,AL2が設けられることにより、M1層の配線の混雑度が緩和されている(即ち、M1層に設けられた配線の間隔が広くなっている)。それにより、M1層の配線間容量は低減される。   As can be seen from FIG. 4, by providing the wirings AL1 and AL2 in the M0 layer, the degree of congestion of the wiring in the M1 layer is reduced (that is, the interval between the wirings provided in the M1 layer is widened). ing). Thereby, the capacitance between the wirings of the M1 layer is reduced.

さらに、M0層に設けられた配線AL1は、M1層以上の配線層に設けられた配線と接続されていない。つまり、配線AL1上にはM1層にまで延びるコンタクトは形成されていない。それにより、拡散層からM1層にまで延びるコンタクトの数が少なくなりコンタクト間隔が広くなるため、コンタクト間の容量は低減される。   Further, the wiring AL1 provided in the M0 layer is not connected to the wiring provided in the wiring layer higher than the M1 layer. That is, no contact extending to the M1 layer is formed on the wiring AL1. As a result, the number of contacts extending from the diffusion layer to the M1 layer is reduced and the contact interval is increased, so that the capacitance between the contacts is reduced.

(実施の形態1に至る前の構想に係るメモリセルMCx)
次に、メモリセルMCとの比較のため、本実施の形態に至る前に発明者が検討したメモリセルMCxについて説明する。図5は、メモリセルMCxの拡散層からM1層までのレイアウト構成例を示す平面図である。
(Memory cell MCx according to the concept before reaching the first embodiment)
Next, for comparison with the memory cell MC, the memory cell MCx examined by the inventors before reaching the present embodiment will be described. FIG. 5 is a plan view showing a layout configuration example from the diffusion layer to the M1 layer of the memory cell MCx.

なお、メモリセルMCxにおける電源線VDDx、グランド線VSSx、ワード線WLx、ビット線BLx,/BLx、トランジスタMN1x〜MN4x,MP1x,MP2x、n型拡散層DN1x,DN2x、p型拡散層DP1x,DP2x、配線AL1x,AL2x、ポリシリコン配線PL1x〜PL4x、ビアV5x〜V12x、コンタクトC1x〜C12xは、それぞれ、メモリセルMCにおける電源線VDD、グランド線VSS、ワード線WL、ビット線BL,/BL、トランジスタMN1〜MN4,MP1,MP2、n型拡散層DN1,DN2、p型拡散層DP1,DP2、配線AL1,AL2、ポリシリコン配線PL1〜PL4、ビアV5〜V12、コンタクトC1〜C12に対応する。   Note that the power supply line VDDx, ground line VSSx, word line WLx, bit lines BLx, / BLx, transistors MN1x to MN4x, MP1x, MP2x, n-type diffusion layers DN1x, DN2x, p-type diffusion layers DP1x, DP2x, memory cell MCx The wirings AL1x and AL2x, the polysilicon wirings PL1x to PL4x, the vias V5x to V12x, and the contacts C1x to C12x are respectively the power supply line VDD, the ground line VSS, the word line WL, the bit lines BL and / BL, and the transistor MN1 in the memory cell MC. MN4, MP1, MP2, n-type diffusion layers DN1, DN2, p-type diffusion layers DP1, DP2, wirings AL1, AL2, polysilicon wirings PL1-PL4, vias V5-V12, and contacts C1-C12.

ここで、メモリセルMCxでは、メモリセルMCの場合と異なり、配線AL1,AL2に対応する配線AL1x,AL2xがM0層ではなくM1層に設けられている。メモリセルMCxのその他の構成については、メモリセルMCの場合と同様であるため、その説明を省略する。   Here, in the memory cell MCx, unlike the memory cell MC, wirings AL1x and AL2x corresponding to the wirings AL1 and AL2 are provided in the M1 layer instead of the M0 layer. Since the other configuration of the memory cell MCx is the same as that of the memory cell MC, description thereof is omitted.

図6は、メモリセルMCxのM1層及びビアのレイアウト構成例を示す平面図である。図6に示すように、M1層には、ワード線WLx、ビット線BLx,/BLx、電源線VDDx、グランド線VSSx又はそれらの中継配線、及び、配線AL1x,AL2xが設けられている。そして、配線AL1x,AL2x以外の配線は、ビアV5x〜V12xの何れかを介して、さらに上位の配線層に設けられた配線と接続されている。   FIG. 6 is a plan view showing a layout configuration example of the M1 layer and vias of the memory cell MCx. As shown in FIG. 6, in the M1 layer, a word line WLx, bit lines BLx, / BLx, a power supply line VDDx, a ground line VSSx or a relay wiring thereof, and wirings AL1x, AL2x are provided. Wirings other than the wirings AL1x and AL2x are connected to wirings provided in a higher wiring layer via any of the vias V5x to V12x.

図6に示すように、メモリセルMCxでは、配線AL1x,AL2xが他の配線とともにM1層に設けられている。そのため、M1層に設けられた配線は混雑してしまう。即ち、M1層に設けられた配線の間隔は狭くなってしまう。それにより、M1層の配線間容量は大きくなってしまう。また、設計ルールを満たすように配線間隔を広くとる必要があるため、メモリセルMCxの回路規模は増大してしまう。   As shown in FIG. 6, in the memory cell MCx, wirings AL1x and AL2x are provided in the M1 layer together with other wirings. Therefore, the wiring provided in the M1 layer is congested. That is, the interval between the wirings provided in the M1 layer is narrowed. As a result, the capacitance between the wirings of the M1 layer is increased. Further, since it is necessary to widen the wiring interval so as to satisfy the design rule, the circuit scale of the memory cell MCx increases.

図7は、メモリセルMCxの拡散層からM1層までのレイアウト構成を模式的に示す断面図である。ここで、図7は、図5のB−B’断面図に相当する。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a layout configuration from the diffusion layer to the M1 layer of the memory cell MCx. Here, FIG. 7 corresponds to the B-B ′ cross-sectional view of FIG. 5.

図7に示すように、NMOS駆動トランジスタMN1x及びNMOSアクセストランジスタMN3xのそれぞれのドレインを共通に形成するn型拡散領域は、当該n型拡散領域からM1層にまで延びるコンタクトC1xを介して、M1層に設けられた配線AL1xに接続されている。図7に示すメモリセルMCxのその他のレイアウト構成については、図4に示すメモリセルMCの場合と同様であるため、その説明を省略する。   As shown in FIG. 7, the n-type diffusion region in which the drains of the NMOS drive transistor MN1x and the NMOS access transistor MN3x are commonly formed has an M1 layer via a contact C1x extending from the n-type diffusion region to the M1 layer. Are connected to the wiring AL1x. The other layout configuration of the memory cell MCx shown in FIG. 7 is the same as that of the memory cell MC shown in FIG.

図7に示すように、配線AL1xがM1層に設けられた結果、拡散層からM1層にまで延びるコンタクトの数が多くなりコンタクト間隔が狭くなるため、コンタクト間の容量は大きくなってしまう。   As shown in FIG. 7, as a result of the wiring AL1x being provided in the M1 layer, the number of contacts extending from the diffusion layer to the M1 layer is increased and the contact interval is reduced, so that the capacitance between the contacts is increased.

それに対し、本実施の形態にかかるメモリセルMCでは、M1層よりも下位のM0層に配線AL1,AL2が設けられている。それにより、M1層以上の配線層に設けられた配線の混雑度が緩和されるため、M1層以上の配線層の配線間容量は低減される。さらに、拡散層からM1層以上の配線層にまで延びるコンタクトの数が少なくなるため、コンタクト間容量も低減される。   On the other hand, in the memory cell MC according to the present embodiment, the wirings AL1 and AL2 are provided in the M0 layer lower than the M1 layer. As a result, the degree of congestion of the wirings provided in the wiring layers above the M1 layer is alleviated, so that the inter-wiring capacitance of the wiring layers above the M1 layer is reduced. Further, since the number of contacts extending from the diffusion layer to the wiring layer of M1 layer or more is reduced, the inter-contact capacitance is also reduced.

このように、本実施の形態にかかる半導体装置1に搭載されたSRAM10に設けられたメモリセルMCでは、記憶ノードN1,N2を構成する配線層AL1,AL2が、それ以外の配線が設けられた配線層(M1層以上の配線層)よりも下位の配線層(M0層)に設けられている。それにより、M1層以上の配線層の配線混雑が緩和されるため、M1層以上の配線層の配線間容量が低減される。さらに、拡散層からM1層以上の配線層にまで延びるコンタクトの数が少なくなるため、コンタクト間容量も低減される。その結果、本実施の形態にかかる半導体装置1は、例えば、SRAM10の誤動作を抑制したり、SRAM10の微細化及び高集積化を実現することが可能となる。   As described above, in the memory cell MC provided in the SRAM 10 mounted on the semiconductor device 1 according to the present embodiment, the wiring layers AL1 and AL2 constituting the storage nodes N1 and N2 are provided with other wirings. It is provided in a lower wiring layer (M0 layer) than the wiring layer (wiring layer of M1 layer or more). As a result, the wiring congestion of the wiring layers of the M1 layer and higher is alleviated, and the inter-wiring capacitance of the wiring layers of the M1 layer and higher is reduced. Further, since the number of contacts extending from the diffusion layer to the wiring layer of M1 layer or more is reduced, the inter-contact capacitance is also reduced. As a result, the semiconductor device 1 according to the present embodiment can suppress, for example, malfunction of the SRAM 10 or realize miniaturization and high integration of the SRAM 10.

なお、図2に示すように、M0層に設けられた配線AL1,AL2と、M1層に設けられたその他の配線とは、紙面の縦方向に交互に配置されている。そのため、単純に考えれば、M1層に設けられた配線の間隔は、配線AL1,AL2を含むすべての配線がM1層に設けられた場合と比較して、2倍+配線AL1(又はAL2)の幅分だけ広い。したがって、メモリセルMCの配線間容量は非常に小さいということができる。   As shown in FIG. 2, the wirings AL1 and AL2 provided in the M0 layer and the other wirings provided in the M1 layer are alternately arranged in the vertical direction of the drawing. Therefore, if considered simply, the interval between the wirings provided in the M1 layer is twice that of the wirings AL1 (or AL2) as compared to the case where all the wirings including the wirings AL1 and AL2 are provided in the M1 layer. Wide by width. Accordingly, it can be said that the inter-wiring capacitance of the memory cell MC is very small.

また、記憶ノードN1,N2を構成する配線AL1,AL2には、電流の流れやすさは求められない。したがって、例えば、M0層に配線された配線AL1,AL2は、M1層以上の配線層に設けられた他の配線よりも高い比抵抗を有する。具体例としては、M0層に配線された配線AL1,AL2はタングステンを含有する金属により形成され、M1層以上の配線層に設けられた他の配線は銅により形成される。それにより、配線AL1,AL2の配線の高さを低くするなど、配線AL1,AL2の微細化が可能となる。   Further, the ease of current flow is not required for the wirings AL1 and AL2 constituting the storage nodes N1 and N2. Therefore, for example, the wirings AL1 and AL2 wired in the M0 layer have a higher specific resistance than other wirings provided in the wiring layers higher than the M1 layer. As a specific example, the wirings AL1 and AL2 wired in the M0 layer are formed of a metal containing tungsten, and the other wirings provided in the wiring layers higher than the M1 layer are formed of copper. Thereby, the wirings AL1 and AL2 can be miniaturized, for example, the wiring height of the wirings AL1 and AL2 can be reduced.

<実施の形態2>
図8は、実施の形態2にかかる半導体装置2のレイアウト構成例を模式的に示す断面図である。半導体装置2は、半導体装置1と比較して、SRAM10に加えて、DRAM20をさらに備える。即ち、半導体装置2はeDRAM(Embedded DRAM)を搭載している。なお、図8には、SRAM10のメモリセルMCと、DRAM20のメモリセルDMCと、が示されている。また、図8の例では、DRAM20に用いられる容量素子としてスタック型の容量素子が用いられ、かつ、COB(Capacitor Over Bitline)構造が採用されている。
<Embodiment 2>
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a layout configuration example of the semiconductor device 2 according to the second embodiment. The semiconductor device 2 further includes a DRAM 20 in addition to the SRAM 10 as compared with the semiconductor device 1. That is, the semiconductor device 2 is equipped with an eDRAM (Embedded DRAM). In FIG. 8, the memory cell MC of the SRAM 10 and the memory cell DMC of the DRAM 20 are shown. In the example of FIG. 8, a stack type capacitive element is used as the capacitive element used in the DRAM 20, and a COB (Capacitor Over Bitline) structure is adopted.

図9は、DRAM20に設けられたメモリセルDMCの構成例を示す回路図である。図9に示すメモリセルDMCは、MOSトランジスタTr1と、容量素子Cpと、を備える。MOSトランジスタTr1は、DRAM用ビット線DBLと、容量素子Cpの一方の電極と、の間に設けられ、DRAM用ワード線DWLの電位に応じてオンオフが制御される。容量素子Cpの他方の電極は基準電圧端子(例えば、グランド線VSS)に接続される。   FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of the memory cell DMC provided in the DRAM 20. The memory cell DMC shown in FIG. 9 includes a MOS transistor Tr1 and a capacitive element Cp. The MOS transistor Tr1 is provided between the DRAM bit line DBL and one electrode of the capacitive element Cp, and on / off is controlled according to the potential of the DRAM word line DWL. The other electrode of the capacitive element Cp is connected to a reference voltage terminal (for example, the ground line VSS).

図8に戻り、DRAM20では、SRAM10の場合と同様に、2つの拡散領域とポリシリコン配線とによってMOSトランジスタTr1が形成されている。また、容量素子Cp及びDRAM用ビット線DBLは、拡散層等が形成されている下地と、SRAM用ワード線WL等の配線が設けられたM1層と、の間の中間層(層間絶縁層)に設けられている。より具体的には、DRAM用ビット線DBLは、M0層に設けられている。容量素子Cpは、M1層とM0層との間の中間層30に設けられている。なお、容量素子Cpは、下部電極21と、上部電極23と、それらの間に設けられた誘電体膜22と、によって構成されている。   Returning to FIG. 8, in the DRAM 20, as in the case of the SRAM 10, the MOS transistor Tr <b> 1 is formed by the two diffusion regions and the polysilicon wiring. Further, the capacitor element Cp and the DRAM bit line DBL have an intermediate layer (interlayer insulating layer) between the base on which the diffusion layer and the like are formed and the M1 layer provided with wiring such as the SRAM word line WL and the like. Is provided. More specifically, the DRAM bit line DBL is provided in the M0 layer. The capacitive element Cp is provided in the intermediate layer 30 between the M1 layer and the M0 layer. The capacitive element Cp is composed of a lower electrode 21, an upper electrode 23, and a dielectric film 22 provided therebetween.

MOSトランジスタTr1のソース及びドレインの一方(以下、ドレインと称す)を形成する拡散領域は、コンタクトC21を介して、M0層に設けられたDRAM用ビット線DBLに接続されている。MOSトランジスタTr1のソース及びドレインの他方(以下、ソースと称す)を形成する拡散領域は、コンタクトC22を介して、中間層30に設けられた容量素子Cpの下部電極21に接続されている。容量素子Cpの上部電極23は、コンタクトC23を介して、M1層に設けられた配線(例えば、グランド線VSS)に接続されている。このようにして、DRAM20のメモリセルDMCが形成される。   A diffusion region forming one of the source and drain (hereinafter referred to as drain) of the MOS transistor Tr1 is connected to a DRAM bit line DBL provided in the M0 layer via a contact C21. A diffusion region that forms the other of the source and drain (hereinafter referred to as source) of the MOS transistor Tr1 is connected to the lower electrode 21 of the capacitive element Cp provided in the intermediate layer 30 via a contact C22. The upper electrode 23 of the capacitive element Cp is connected to a wiring (for example, a ground line VSS) provided in the M1 layer via a contact C23. In this way, the memory cell DMC of the DRAM 20 is formed.

ここで、DRAM用ビット線DBL及びSRAM10の配線AL1,AL2は、何れもM0層に設けられている。具体的には、DRAM用ビット線DBL及び配線AL1,AL2は、同じ製造工程にて、同じ材質の材料(例えば、タングステンを含む金属)を用いて、M0層に形成される。DRAMビット線DBLの配線層を配線AL1,AL2の配線層として利用することで、配線AL1,AL2用の配線層を別途作る必要がなくなるため、設計工数の増大が抑制される。また、回路規模の増大が抑制される。   Here, the DRAM bit line DBL and the wirings AL1 and AL2 of the SRAM 10 are both provided in the M0 layer. Specifically, the DRAM bit line DBL and the wirings AL1 and AL2 are formed in the M0 layer by using the same material (for example, a metal containing tungsten) in the same manufacturing process. By using the wiring layer of the DRAM bit line DBL as the wiring layer of the wirings AL1 and AL2, it is not necessary to separately prepare a wiring layer for the wirings AL1 and AL2, so that an increase in design man-hours is suppressed. Further, an increase in circuit scale is suppressed.

このように、本実施の形態に係る半導体装置2は、実施の形態1に係る半導体装置1と同等の効果を奏することができる。また、本実施の形態に係る半導体装置2は、DRAM用ビット線DBLの配線層を配線AL1,AL2の配線層として利用することで、配線AL1,AL2用の配線層を別途作る必要がなくなるため、設計工数の増大を抑制したり、回路規模の増大を抑制することができる。   As described above, the semiconductor device 2 according to the present embodiment can achieve the same effects as the semiconductor device 1 according to the first embodiment. In addition, the semiconductor device 2 according to the present embodiment uses the wiring layer of the DRAM bit line DBL as the wiring layer of the wirings AL1 and AL2, so that it is not necessary to separately form a wiring layer for the wirings AL1 and AL2. The increase in design man-hours can be suppressed, and the increase in circuit scale can be suppressed.

なお、本実施の形態に係る半導体装置2は、中間層30を貫いて形成されるコンタクトの数を減らすことができるため、コンタクト間の容量を効果的に低減させることができる。   In the semiconductor device 2 according to the present embodiment, the number of contacts formed through the intermediate layer 30 can be reduced, so that the capacitance between the contacts can be effectively reduced.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments already described, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.

1 半導体装置
2 半導体装置
10 SRAM
20 DRAM
21 下部電極
22 誘電体膜
23 上部電極
30 中間層
AL1,AL2 配線
BL,/BL ビット線
C1〜C12 コンタクト
C21〜C23 コンタクト
Cp 容量素子
DBL DRAM用ビット線
DWL DRAM用ワード線
DN1,DN2 n型拡散層
DP1,DP2 p型拡散層
MC メモリセル
MN1 NMOS駆動トランジスタ
MN2 NMOS駆動トランジスタ
MN3 NMOSアクセストランジスタ
MN4 NMOSアクセストランジスタ
MP1 PMOS負荷トランジスタ
MP2 PMOS負荷トランジスタ
PL1〜PL4 ポリシリコン配線
Tr1 MOSトランジスタ
V5〜V12 ビア
WL ワード線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 2 Semiconductor device 10 SRAM
20 DRAM
21 Lower electrode 22 Dielectric film 23 Upper electrode 30 Intermediate layer AL1, AL2 Wiring BL, / BL Bit line C1-C12 contact C21-C23 contact Cp Capacitance element DBL DRAM bit line DWL DRAM word line DN1, DN2 n-type diffusion Layer DP1, DP2 p-type diffusion layer MC memory cell MN1 NMOS drive transistor MN2 NMOS drive transistor MN3 NMOS access transistor MN4 NMOS access transistor MP1 PMOS load transistor MP2 PMOS load transistor PL1 to PL4 polysilicon wiring Tr1 MOS transistors V5 to V12 via WL word line

Claims (11)

記憶ノードを構成する第1配線が当該第1配線とは別の第2配線が設けられた第2配線層よりも下位の第1配線層に設けられているメモリセル、を複数有するSRAM、を備えた半導体装置。   An SRAM having a plurality of memory cells in which a first wiring constituting a storage node is provided in a first wiring layer lower than a second wiring layer provided with a second wiring different from the first wiring; A semiconductor device provided. 複数の前記メモリセルの各々は、
第1PMOSトランジスタ及び第1NMOSトランジスタを有する第1インバータと、
第2PMOSトランジスタ及び第2NMOSトランジスタを有し、前記第1インバータの出力を反転して当該第1インバータの入力に出力する第2インバータと、
ビット線対の一方と前記第1インバータの出力との間に設けられ、ワード線の電位に応じてオンオフが制御される第3NMOSトランジスタと、
前記ビット線対の他方と前記第2インバータの出力との間に設けられ、前記ワード線の電位に応じてオンオフが制御される第4NMOSトランジスタと、を備えた、請求項1に記載の半導体装置。
Each of the plurality of memory cells includes
A first inverter having a first PMOS transistor and a first NMOS transistor;
A second inverter having a second PMOS transistor and a second NMOS transistor, inverting the output of the first inverter and outputting it to the input of the first inverter;
A third NMOS transistor provided between one of the pair of bit lines and the output of the first inverter, the on / off of which is controlled according to the potential of the word line;
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a fourth NMOS transistor provided between the other of the bit line pair and the output of the second inverter and controlled to be turned on / off according to the potential of the word line. .
前記第1PMOSトランジスタ及び前記第1NMOSトランジスタのそれぞれのドレイン間を接続する配線と、前記第2PMOSトランジスタ及び前記第2NMOSトランジスタのそれぞれのドレイン間を接続する配線と、が前記第1配線として前記第1配線層に設けられている、請求項2に記載の半導体装置。   A wiring connecting the drains of the first PMOS transistor and the first NMOS transistor and a wiring connecting the drains of the second PMOS transistor and the second NMOS transistor serve as the first wiring. The semiconductor device according to claim 2, provided in the layer. 前記第1及び前記第3NMOSトランジスタのそれぞれのドレインを共通に形成する第1拡散領域上に設けられた第1コンタクトと、
前記第1PMOSトランジスタのドレインを形成する第2拡散領域上に設けられた第2コンタクトと、
前記第2及び前記第4NMOSトランジスタのそれぞれのドレインを共通に形成する第3拡散領域上に設けられた第3コンタクトと、
前記第2PMOSトランジスタのドレインを形成する第4拡散領域上に設けられた第4コンタクトと、をさらに有し、
前記第1及び前記第2コンタクト間を接続する配線と、前記第3及び前記第4コンタクト間を接続する配線と、が前記第1配線として前記第1配線層に設けられている、請求項2に記載の半導体装置。
A first contact provided on a first diffusion region that commonly forms a drain of each of the first and third NMOS transistors;
A second contact provided on a second diffusion region forming a drain of the first PMOS transistor;
A third contact provided on a third diffusion region commonly forming the drains of the second and fourth NMOS transistors;
A fourth contact provided on a fourth diffusion region forming the drain of the second PMOS transistor,
The wiring that connects the first and second contacts and the wiring that connects the third and fourth contacts are provided as the first wiring in the first wiring layer. A semiconductor device according to 1.
前記第1配線は、前記第2配線よりも高い比抵抗を有する、請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the first wiring has a higher specific resistance than the second wiring. 前記第2配線は、ワード線、ビット線、グランド線及び電源線の少なくとも何れかを含む、請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the second wiring includes at least one of a word line, a bit line, a ground line, and a power supply line. DRAMをさらに備えた、請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, further comprising a DRAM. 前記第1配線は、前記DRAM用のビット線とともに前記第1配線層に設けられている、請求項7に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 7, wherein the first wiring is provided in the first wiring layer together with the bit line for the DRAM. 前記第1配線は、前記DRAM用のビット線と同じ材質の材料により形成されている、請求項7に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 7, wherein the first wiring is formed of a material that is the same material as that of the DRAM bit line. 前記第1配線は、前記DRAM用のビット線と同じ製造工程にて形成されている、請求項7に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 7, wherein the first wiring is formed in the same manufacturing process as the bit line for the DRAM. 前記第1配線と前記第2配線との間の層間絶縁層に、前記DRAM用の容量素子が形成されている、請求項7に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 7, wherein the capacitor element for DRAM is formed in an interlayer insulating layer between the first wiring and the second wiring.
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